光纤接入技术在铁路通信中的应用研究

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摘要：由于科学科技的不断进步，人们对网络技术和通信技术的依赖性也逐渐的提升，很多工作都必须以通信技术为基础才能进行，使得拓展光纤通信技术，对于网络通信来说，其意义是非常重要的。本文以铁路通信作为研究对象，从光纤接入技术的内涵、拓扑结构以及优点入手，来对铁路通信系统中这一技术的应用进行重点分析，期望能对我国铁路通信技术的发展起到一定的参考与借鉴作用。
关键词：光纤接入；铁路通信；应用
中图分类号：U285 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2018）04-0027-02
几年来，铁路的快速发展，使得铁路通信的发展也十分的迅速，在铁路通信中，很多现代化的传输方式和接入方式得到广泛的应用。要使高速列车行驶过程中的通信需求得以满足，铁路通信网也在不断的改进和完善，其不单单能为社会发展带来一定的效益，还能使人们的生活需求得以有效满足。
1 光纤接入技术
1.1 光纤接入技术的内涵
光纤接入网，就是通过光纤，将其当做是传输媒介，将其接入网络中，它主要有两部分组成，一是光线路终端，也就是OLT，二是远端网络单元，也就是ONU。
从本质上来看，光纤接入技术就是在接入网中，将光纤作为传输媒介与网络相连的一种技术，它的特点有很多，最突出的就是传输速度快，传输质量高，同时由于科学技术的不断深入，这种优势正在不断的发展，在当前铁路通信中，这一技术得到全面的推广[1]。
1.2 光纤接入网的组成
对于光纤接入网来说，其主要有由三个方面的内容组成，一是光纤，二是光线路终端，OLT，三是远端网络单元，ONU，其中最重要的传输媒介就是光纤[2]。但是在具体使用过程中，它的网络拓扑结构是非常重要的，它的合理性与通信功能的实现之间是有着直接影响的。对于铁路通信来说，网络拓扑结构科学、合理，那么就能使铁路通信的整体运营情况良好，使维护成本得以大大降低。其具体的网络拓扑结构有三种：
第一种是总线型结构，见图1，在这一结构中，所有的ONU都是利用耦合器来和光纤总线进行直接相连的。
第二种是星型结构，见图2，在这一结构中，位于中间的OLT这一节点将其当作是耦合器，用来对数据传输功能进行实现。
第三种是环形结构，见图3，在这一结构中，整个光纤链条之间首和尾连接在一起，所有节点之间，共同形成一个封闭的回路。
可以看出，这三种网络拓扑结构之间还是有着很大的不同之处的。
1.3 光纤接入技术的优点
与一般的铁路通信网的接入技术进行比较，光纤接入技术的应用优势是比较突出的，一是光纤接入技术，其能使不同类型的新型业务需求得以有效的满足；二是对于传统的铜线电缆网络条件下，电磁干扰出现的可能性是很大的，而光纤接入技术能使这一问题得到有效的规避，同时，这一技术的传输容量也是非常大的；三是由于光纤接入技术的不断深入发展，它的成本也在不断的减少，同时，常规的铜线电缆价格是在不断上涨的。四是从维护以及远程监控层面上来看，光纤通信网络也有着很大的优点，特别是在今后复杂数据传输过程中，能使自身的安全性得到有效的保证。正是因为这些优点，使得这一技术在铁路通信中得到广泛的应用，而且应用效果也是十分显著的。
2 铁路通信中主要使用的光纤接入技术分析
2.1 PDH光纤接入技术
这一技术是在20世纪80年代开始出现的，自产生开始就一直在铁路通信领域进行应用，在1982年，在北京进行15km的试验，将一条四芯短波光纤乾地敷设，将二次群系统进行开通。在大秦铁路通信系統建设过程中，将第一条八芯单模光缆的长途进行敷设，使得长途干线光缆数字通信系统得以开通。尽管这些试验的相关光纤接入网通信设备，与现代的光纤接入网进行比较，还是有很大的差距的，然而也是由于这一次试验的成功使用，也代表着我国铁路通信将光缆数字模式正式开启。
2.2 SDH光纤通信
与PDH相比，SDH的数据传输速度有了很大的改进，其传输速率分级也就是同步传输模型，简称为STM，具体的传输速率见表1。
同时，SDH和PDH进行比较，还有三个方面的优点，一是使网络管理功能得到有效的改进；二是对于PDH标准不统一的问题得到了有效的改进，使不同设备之间互联得以实现；三是SDH设备形成的光纤通信网的维护能力很高，使得在对主信号中断情况下，能使通信进行自动的恢复[3]。
因为SDH技术有着很多的优点，在现代长途铁路光纤通信网建设过程中，对于PDH传输体制已经不再进行应用。拿赣州到韶关铁路来说，这一铁路利用新敷设的二十芯光缆中的四芯光缆，其传输速率为2.5GB/s，主要用来长途传输网，通过二芯光缆，开设传输速度为622MB/s的传输系统，将其当作是本地中继网。然而，在当前铁路通信系统不断发展，PDH技术的光信号传输还是以单一波长为主，而当前新的铁路通信业务的不断深入，要对这一通信系统容量进行不断的扩大，要想使这一需求得以满足，载波就必须以多波长为基础，将光纤容量尽量的使用，这使得多波长载波光纤通信技术得以产生。
2.3 DWDM光纤通信
这一技术的载波就是多个波长，各载波信道能够在一条光纤上进行同时使用，每一根光纤能够传输的数据量最多可超过400GB/s，这使得光纤的数量得到大大的节约。在沪杭至浙赣铁路中，就使用的是DWDM传输系统，国内铁路干线已经将这一技术进行广泛的使用。现阶段，在京九、武广等多级干线中，这一技术已经进行应用。拿京九铁路为来说，其采用的是开放式的DWDM系统，波道数量是16波道，传输速率为2.5GB/s，通过二十芯光缆中的二芯单模光纤进行单纤单向传输。此外，这一技术不单单能够将更多的信号进行承载，还能将SDH和PDH的通信进行兼容，使组网方式更加的灵活。
3 结语
综上所述，由于当前铁路通信的快速发展，光纤接入技术也得到了提升，使得铁路的服务、管理都得到很大的改善，这一技术已经在我国铁路中得到广泛的应用，这对于我为铁路通信来说，有着很大的积极作用，使我国的经济、社会效益也得到很大的提升。
参考文献
[1]张振杰，巩锐.浅谈光纤通信技术的特点和发展趋势[J].中国新通信，2015，（24）：39.
[2]黄洪州.当前光纤通信技术的现状与发展前景分析[J].信息通信，2016，（6）：253-254.